Växtskydd och GMO i yimporterad sojap jChristel Cederberg, SIK‐Institutet för Livsmedel och Bioteknik och Institutionen för Energi och Miljö, Chalmers, Göteborgoch Institutionen för Energi och Miljö, Chalmers, Göteborg

AgendaAgendaI l d iInledning

• Utveckling av sojaodling – världens viktigaste proteingröda• Glyfosat dominerande herbicid i soja som en följd av GMO

Utveckling av glyfosat‐resistenta ogräs i Nord‐ochSydamerikay

Användning av ogräsmedel i brasiliansk soja

Ogrässtrategier och miljöeffekter i sockerbetor med och utan GMOutan GMO

Avslutande kommentarer

Strong growth in soybean area as compared to cereals since 1960

800

900

600

700

800

100

400

500

600

ex: 1

961 = 1

200

300

400

Ind

100

200

1961 1971 1981 1991 2001 2004 2009

Cereal harvested area Cereal production Soybean harvested area Soybean production

Source: FAOstat

Use of soymeal, total, in Swedish animal production 1990 and 2005

100 000

120 000

80 000

ymeal

40 000

60 000

onne

s soy

1990

2005

20 000

40 000To

0

Eggs Milk Beef Pork Chicken meat

Useof soymeal, per producedunit, in Swedish animal production1990 and Swedish animal production1990 and 2005

500

600

uct

400

ton prod

u

200

300

mealper t

1990

2005

100

200

Kg soym

0

Eggs Milk Beef Pork Chicken meat

Increasing use of soymeal in livestock diets• Meat‐ and bone meal ban due to BSE

• Expanding aqua‐culture sector use more fishmeal which has forced the livestock sector to search for other proteinforced the livestock sector to search for other protein sources, e.g. soymeal

• Soymeal high protein quality and competetivey g p q y p

• Today, soymeal consumption (via animals) around 50 kg/cap in developed and ~9 kg/cap in developing countries

Source: FAO 2006. Livestock´s Long Shadow

Glyphosate, biggest in the herbicide‐world• Trade name• Trade nameRoundup, on market 19741974

• Efficient, easy tohandle and relativelyhandle and relativelylow toxicity

• Introducing herbicid‐Introducing herbicidtolerant (HT) GM crops in 1996 – bigp grevolution, makingglyphosate selective

Very high penetration of HT geneticalengineering technology in soybeans

35

USA Argentina Brasilien

91% HT GMO

25

30

es

GMO

99% HT

15

20

llion

 hectare 99% HT 

GMO

5

10

Mi

71% HT GMO

0

5

1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009

www.soystats.com

Utveckling av glyfosat‐resistenta ogräs i Nord och SydamerikaNord‐och Sydamerika

Accumulated number ofweed species withglyphosate resistance (world)

25

20

25

ypho

sate

15

20

s resistan

t to gly

10

15

of weed species

5

10

lated nu

mbe

r o

0

5

Accum

ul

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

Glyphosate resistantweed inUS states 2010Glyphosate resistantweed in US states 2010

Kansas Miss

Penn

Te

Ark

M

Source: New York Times May 3, 2010 and International Survey of Herbicde Resistant Weeds

A soybean field in north central Oklahoma with a large population of waterhempthat is suspected y g p p p pto be glyphosate‐resistant. Source: Armstrong, 2011. Glyphosate­resistant weeds on the rise in Oklahoma. Extension news from Oklahoma state University

A cotton field in north central Oklahoma with a large population of Palmer amaranth that is suspected to be glyphosate‐resistant. p gypSource: Armstrong, 2011. Glyphosate­resistant weeds on the rise in Oklahoma. Extension news from Oklahoma state University

Documented cases of weeds that have evolved resistance to glyphosate in glyphosate‐ tolerant crops in the U.S.

Species Crop Location First reportSpecies Crop Location First report

Amaranthus palmeri(Palmer amaranth)

Corn, cotton, soybean Georgia, North Carolina,Arkansas + 9 states

2005 – 2011

Amaranthus Corn, soybean Missouri, Illinois, 2005‐2010tuberculatus(waterhemp)

, y , ,Kansas, Minnesota,Iowa, Mississippi,Indiana

Ambrosia artemisiifolia Soybean Arkansas, Missouri, 2004‐2008f(common ragweed)

y , ,Kansas + 4 states

Ambrosia trifida (giantragweed)

Cotton, soybean Ohio, Arkansas, Kansas,Tennesse + sev statesand Ontario, Canada

2004‐2010

,Conyza Canadensis(horseweed)

Corn, cotton, soybean 20 states 2000‐2011

Kochia scoparia (kochia) Corn, soybean Kansas 2007

Lolium multiflorum(Italian ryegrass)

Cotton, soybean Mississippi, Arkansas,Oregon

2005

Sorghum halepense(Johnsongrass)

Soybean Arkansas 2007

Source: www.weedscience.com

Documented cases of weeds that have evolved resistance to glyphosate in glyphosate­tolerant soybeans in South America

Species Crop Location First reportSpecies Crop Location First report

Conyza Canadensis(horseweed)

Soybean Sao Paolo, Brazil 2005

Conyza b (Hairy Soybean Rio Grande de Sul 2005Conyza b (Hairyfleabane)

Soybean Rio Grande de Sul,Brazil

2005

Euphorbiaheterophylla (Wild

Soybean Rio Grande de Sul,Brazil

2006

Poinsettia)Sorghum halepense(Johnsson grass)

Soybean Province of Salta andSanta Fe, N Argentina

2005‐2006

L li ltifl S h t Ri G d d S l 2010Lolium multiflorum(Italian Ryegrass)

Soy, wheat, corn Rio Grande de Sul, Brazil

2010

Source: www.weedscience.com; Vila‐Auib et al, 2008

Vadhänder när glyfosat‐resistenta ogräsbörjar utvecklas i glyfosat‐toleranta grödor?• Odlarna ökar dosen Roundup

• Odlarna tankblandar Roundup med andra herbicider som harolika verkningsmekanism t ex 2 4‐Dolika verkningsmekanism, t ex 2,4‐D

• Odlarna använder annat totalbekämpningsmedel precis föreeller efter skörd, t ex Paraquatq

• Biotech företagen utvecklar nya sorter som innehåller generinte bara resistenta mot glyfosat utan av mot andrah bi id 2 4 D h di bherbicider, t ex 2,4‐D och dicamba

Användning av ogräsmedel i brasiliansk sojabrasiliansk soja

GMO soja lagligt i Brasilien sedan 2003/2004 Andel av total sojaareal

besådd med glyfosat‐toleranta sorter 2009

35

US Argentina Brazil

91%

toleranta sorter 2009

25

30

s

15

20

on hectare 99%

10

15

Millio

71%

0

5

1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009

States andStates and regions in Brazil

Fem stater står för ~80 % avsojaproduktionen i Brasilien

16

18

10

12

14

ion 

tares

6

8

10GM Soy

Conventional Soy

Milli

hect

2

4

0Mato Grosso Paraná Rio Grande 

do SulGoias Mato Grosso 

do SulTOTAL

Användningavkemiskaogräsmedel ibrasiliansktjordbruk, 2003 –2008 (totaltoch i sojabönor)

200 000

Soybean Total

Total

160 000

redien

t

120 000

ton active ingr

Soy

40 000

80 000

Herbicide

s, t

Ca 4 kg a.i./ha soja

1.5 kg a.i./ton soja

0

40 000

2003 2004 2005 2006 2007 2008

Source: SINDAG 2010

Användningen av kemiska ogräsmedelökarmest i soja

4 5

4

4,5

s

3

3,5

e ingred

ient

2

2,5

kg/ha active Soybean

Maize

Sugar cane

1

1,5

Herbicide

s, 

Coffe

0

0,5

2003 2004 2005 2006 2007 2008

Source: Bortiletti et al 2008; SINDAG 2010

Ogräs‐strategier och miljöfördelar i sockerbetor med och utan GMO

Ogräsbekämpning i dag i sockbetor i Skåne

Glyfosat Ogräsmedel mot örtogräs

Höstvete Sockerbetor Vårsäd

Ogräsbekämpning i herbicid‐toleranta GM sockerbetor

Glyfosat

Höstvete Sockerbetor Vårsäd

Troligen behov av ytterligare ogräsmedel, t ex om spillraps

Skillnader i miljöeffekter mellan HT‐betor och konventionella betor

+ mindre toxiska och lättrörliga ogräsmedel sprids

E i å t k t läEnergi: någon enstaka procent lägre

Växthusgaser: ingen skillnad

Övergödande ämnen: ingen skillnadÖvergödande ämnen: ingen skillnad

Hur stor är risken för att vi får samma utveckling med glyfosat‐resistenta ogräs i Sverige och Europa?

AvslutandekommentarerAvslutandekommentarer• Sedan 2000 har 8 ogräsarter konstaterats glyfosat‐resistenta i USASedan 2000 har 8 ogräsarter konstaterats glyfosat resistenta i USA kopplat till odling av GMO‐grödor

• Mellan 2007 och 2010 har arealen som är infekterad med glyfosat‐resistenta ogräs ökat från ca 1 Mha till 4.6 Mha i USA

• I Sydamerika har fyra arter glyfosat‐resistenta ogräs relaterade till GMO grödor bekräftats omfattning av areal oklarGMO‐grödor bekräftats, omfattning av areal oklar

• Användning av ogräsmedel i brasliansk soja har sökat från ca 2,5 till 4 kg aktiv substans/ha sedan 2003 när HT‐soja introduceradesg / j

• I dag är det allmänt accepterat internationellt att utvecklingenglyfosat‐resistenta ogräs hotar den fortsatta framgången för GM‐grödor och glyfosats hållbarhet som viktigt ogräsmedel

• Den ensidiga inriktningen på GM‐soja och glyfosat har medfört attdet inte har skett utveckling av nya herbicider (annan MOA)det inte har skett utveckling av nya herbicider (annan MOA)